生命的物质基础

1、 讨论讨论:上述的各种细胞结构是否能够单独地完上述的各种细胞结构是否能够单独地完 成各项生命活动成各项生命活动?试举例说明。试举例说明。 2021/3/143 本章知识网络本章知识网络 细胞细胞 真核细胞真核细胞 原核细胞原核细胞 结构结构 细胞壁细胞壁 细胞膜细胞膜 细胞质细胞质 细胞核细胞核 细胞壁细胞壁 细胞膜细胞膜 细胞质细胞质 拟核拟核 功能功能 细胞增殖细胞增殖细胞代谢细胞代谢细胞的分化、癌变、衰老细胞的分化、癌变、衰老 细胞工程细胞工程 化学成化学成 分、分分、分 布、结布、结 构特点、构特点、 功能功能 特特 点点 结构结构 功能功能 与真核区别与真核区别 无丝分裂无丝分裂 有

2、丝分裂有丝分裂 减数分裂减数分裂 光合作用光合作用 呼吸作用呼吸作用 物质代谢物质代谢 酶、酶、ATP 生物膜系统生物膜系统 生命的物质基础生命的物质基础 元素元素化合物化合物细胞细胞 n1、细胞中含量最多的、细胞中含量最多的6种元素是种元素是C、H、O、N、 P、Ca（98%）。）。 n2、组成生物体的基本元素、组成生物体的基本元素:C元素。（碳原子间元素。（碳原子间 以共价键构成的碳链以共价键构成的碳链,碳链碳链是生物构成生物大分子是生物构成生物大分子 的基本骨架的基本骨架,称为有机物的称为有机物的碳骨架碳骨架。）。） n3、缺乏、缺乏必需必需元素可能导致疾病。如元素可能导致疾病。如:克山

3、病（缺克山病（缺 硒）硒） n4、生物界与非生物界的统一性和差异性、生物界与非生物界的统一性和差异性 n统一性：组成生物体的化学元素，在无机自然界统一性：组成生物体的化学元素，在无机自然界 都可以都可以找到找到，没有一种元素是生物界特有的。，没有一种元素是生物界特有的。 n差异性：组成生物体的化学元素在生物体和自然差异性：组成生物体的化学元素在生物体和自然 界中含量界中含量相差很大相差很大。 化合物化合物 n1、水、水:（1）含量）含量:占细胞总重量的占细胞总重量的60%-90%,是活细是活细 胞中含量是胞中含量是最多最多的物质。的物质。 n（2）形式：）形式：自由水自由水、结合水结合水 n自

4、由水：是以自由水：是以游离游离形式存在形式存在,可以可以自由流动自由流动的水。作的水。作 用有用有良好的溶剂良好的溶剂;参与细胞内生化反应参与细胞内生化反应;物质物质 运输运输；维持细胞的形态维持细胞的形态；体温调节体温调节 n（在代谢（在代谢旺盛旺盛的细胞中，自由水的含量一般较多）的细胞中，自由水的含量一般较多） n结合水：是与其他物质相结合水：是与其他物质相结合结合的水。作用是组成的水。作用是组成细细 胞结构胞结构的重要成分。的重要成分。 n（结合水的含量增多，可以使植物的（结合水的含量增多，可以使植物的抗逆性抗逆性增强）增强） 各种化合物的元素组成各种化合物的元素组成含量含量 存在形式及

5、生理作用存在形式及生理作用 各种化合物在细胞中的含量不同，存在各种化合物在细胞中的含量不同，存在 形式和所具有的功能也不一样形式和所具有的功能也不一样 在不同种类的生物体中，水的含量差别在不同种类的生物体中，水的含量差别 较大，大约占体重的较大，大约占体重的 在不同的组织、器官中，水的含量不同在不同的组织、器官中，水的含量不同 2、水、水 存在形式存在形式生理功能生理功能 结合水结合水 与细胞内其他物与细胞内其他物 质相结合质相结合 细胞结构的组成成分细胞结构的组成成分 自由水自由水 以游离形式存在，以游离形式存在， 可以自由流动可以自由流动 1、是良好的溶剂，许多种、是良好的溶剂，许多种 物

6、质都能溶解在自由水中一物质都能溶解在自由水中一 切生命活动的重要化学反应切生命活动的重要化学反应 都是在水溶液中进行都是在水溶液中进行 2、运送营养物质和、运送营养物质和 运送新陈代谢中产生的废物运送新陈代谢中产生的废物 3、某些化学反应的原料、某些化学反应的原料 （如光合作用的水等）（如光合作用的水等） 4维持细胞正常形态维持细胞正常形态 生物体内的自由水和结合水，能够随生生物体内的自由水和结合水，能够随生 物体新陈代谢的进行而相互转化。物体新陈代谢的进行而相互转化。 当自由水比例上升时，新陈代谢就旺盛，当自由水比例上升时，新陈代谢就旺盛， 生长迅速。生长迅速。 相反，当自由水向结合水转化较

7、多时，相反，当自由水向结合水转化较多时， 新陈代谢就缓慢。新陈代谢就缓慢。 无机盐的存在形式及功能无机盐的存在形式及功能 存在形式存在形式 生理功能生理功能 举例举例 离子状态离子状态 与某些化与某些化 合物结合合物结合 存在形式存在形式 生理功能生理功能 举例举例 与某些化合与某些化合 物结合物结合 细胞中某些复杂化合物的细胞中某些复杂化合物的 重要组成成分重要组成成分 铁是血红蛋白的铁是血红蛋白的 主要成分主要成分 离子状态离子状态 维持细胞的生命活动维持细胞的生命活动，维，维 持细胞的酸碱度，调节细持细胞的酸碱度，调节细 胞的渗透压。维持细胞的胞的渗透压。维持细胞的 形态的功能形态的功能

8、 NaNa+ +维持细胞外维持细胞外 液渗透压的平衡，液渗透压的平衡， 参与神经冲的传参与神经冲的传 导等。导等。 3、无机盐、无机盐 n2、无机盐、无机盐 n（1）存在形式）存在形式:离子离子 n（2）作用）作用 n与蛋白质等物质结合成与蛋白质等物质结合成复杂的化合物复杂的化合物。 n（如（如Mg2+是构成是构成叶绿素叶绿素的成分、的成分、 nFe2+是构成是构成血红蛋白血红蛋白的成分、的成分、 nI-是构成是构成甲状腺激甲状腺激素素的成分。的成分。 n参与细胞的参与细胞的各种生命活动各种生命活动。 n（如钙离子浓度过低（如钙离子浓度过低肌肉抽搐肌肉抽搐、过高、过高肌肉乏肌肉乏 力力） n例

9、例.生物体内含生物体内含Zn2+的酶最多的酶最多,有七十多有七十多 种酶的活性与种酶的活性与Zn2+有关有关,缺乏缺乏Zn2+的生的生 物就无法正常生活，这说明无机盐物就无法正常生活，这说明无机盐 nA.对维持生物体的生命活动有重要作用对维持生物体的生命活动有重要作用 B.对维持细胞形态有重要作用对维持细胞形态有重要作用 nC.对维持酸碱平衡有重要作用对维持酸碱平衡有重要作用 nD.对调节细胞内的浓度有重要作用对调节细胞内的浓度有重要作用 糖类的种类和功能糖类的种类和功能 种类种类 分子式分子式 分布分布 主要主要 功能功能 单糖单糖二糖二糖多糖多糖 种类种类 分子式分子式 分布分布 主要功能

10、主要功能 单单 糖糖 五五 碳碳 糖糖 核糖核糖C C5 5HH10 10O O5 5 动、植物动、植物 细胞细胞 五碳糖是构成核五碳糖是构成核 酸的重要物质酸的重要物质 脱氧核糖脱氧核糖C C5 5HH10 10O O4 4 六六 碳碳 糖糖 葡萄糖葡萄糖C C6 6HH12 12O O6 6 是光合作用的产是光合作用的产 物是细胞的主要物是细胞的主要 能源物质能源物质 二二 糖糖 蔗糖蔗糖 C C12 12H H22 22O O11 11 植物细胞植物细胞 能水解成葡萄糖，能水解成葡萄糖， 并贮存能量并贮存能量 麦芽糖麦芽糖 乳糖乳糖动物细胞动物细胞 多多 糖糖 淀粉淀粉 （C C6 6H

11、 H10 10O O5 5） ）n n 植物细胞植物细胞 贮存能量贮存能量 纤维素纤维素细胞壁的成分细胞壁的成分 糖原糖原动物细胞动物细胞贮存能量贮存能量 4、糖类、糖类 n附附:二糖与多糖的水解产物二糖与多糖的水解产物: n 蔗糖蔗糖1葡萄糖葡萄糖+1果糖果糖 n麦芽糖麦芽糖2葡萄糖葡萄糖 n乳糖乳糖1葡萄糖葡萄糖+ 1半乳糖半乳糖 n淀粉淀粉麦芽糖麦芽糖葡萄糖葡萄糖 n纤维素纤维素纤维二糖纤维二糖葡萄糖葡萄糖 n糖原糖原葡萄糖葡萄糖 n 3、功能：糖类是生物体维持生命活动的主要、功能：糖类是生物体维持生命活动的主要能能 量量来源。来源。 n（另：能参与（另：能参与细胞识别细胞识别,细胞间细

12、胞间物质运输物质运输和和免疫免疫 功能功能的调节等生命活动。）的调节等生命活动。） n4糖的鉴定糖的鉴定: n(1)淀粉遇淀粉遇碘液碘液变变蓝色蓝色,这是淀粉特有的颜色反这是淀粉特有的颜色反 应。应。 n(2)还原性糖还原性糖(单糖单糖、麦芽糖麦芽糖和和乳糖乳糖)与与斐林试剂斐林试剂 在在隔水加热隔水加热条件下条件下,能够生成能够生成砖红色砖红色沉淀。沉淀。 n斐林试剂斐林试剂: 配制：配制：0.1g/mL的的NaOH溶液溶液 （2mL）+ 0.05g/mL CuSO4溶液（溶液（4-5滴）滴） n 使用：使用：混合混合后使用，且后使用，且现配现用现配现用。 脂脂质质的种类和功能的种类和功能

13、种类种类 元素组成元素组成 主要功能主要功能 脂肪脂肪 类脂类脂 （ 磷脂）磷脂） 胆固醇胆固醇 固醇固醇 性激素性激素 维生素维生素D 1 1、脂类的元素组成、种类及功能、脂类的元素组成、种类及功能 种类种类功能功能 脂肪脂肪贮存能量，保温贮存能量，保温 类脂类脂主要是磷脂主要是磷脂 是组成细胞膜的成分是组成细胞膜的成分 固醇类固醇类 胆固醇胆固醇 是生物膜的组成成分之一，对维持膜的是生物膜的组成成分之一，对维持膜的 正常的流动性有重要作用正常的流动性有重要作用 性激素性激素 促进生殖细胞的形成和生殖器官的发育，促进生殖细胞的形成和生殖器官的发育， 激发并维持第二性征激发并维持第二性征 维生

14、素维生素D D 促进小肠对钙磷的吸收和利用。促进小肠对钙磷的吸收和利用。V VD D可可 预防和治疗佝偻病、骨质疏松症等预防和治疗佝偻病、骨质疏松症等 2021/3/1421 n3.脂肪鉴定实验中脂肪鉴定实验中,切片做好后应进行的切片做好后应进行的 操作步骤依次是操作步骤依次是 nA.制片制片染色染色洗浮色洗浮色观察观察 B.染色染色洗浮色洗浮色制片制片观察观察 nC.制片制片观察观察染色染色洗浮色洗浮色 D.染色染色制片制片洗浮色洗浮色观察观察 n1、元素组成、元素组成:主要由主要由C、H、O组成组成（C/H比例比例 高于糖类）高于糖类）,有些还含有些还含N、P n2、分类、分类:脂肪脂肪、

15、类脂类脂（如磷脂）、（如磷脂）、固醇固醇（如胆（如胆 固醇、性激素、维生素固醇、性激素、维生素D等）等） n3功能：功能： n脂肪：细胞代谢所需能量的主要脂肪：细胞代谢所需能量的主要储存储存形式。形式。 n类脂中的磷脂：是构成类脂中的磷脂：是构成生物膜生物膜的重要物质。的重要物质。 n固醇：在细胞的固醇：在细胞的营养营养、调节调节、和、和代谢代谢中具有中具有 重要作用。重要作用。 n脂肪的鉴定：脂肪可以被脂肪的鉴定：脂肪可以被苏丹苏丹染液染液染成染成橘橘 黄色黄色。 n（在实验中用（在实验中用50%酒精酒精洗去浮色洗去浮色显微镜显微镜观观 察察橘黄色橘黄色脂肪颗粒）脂肪颗粒） 2、解除休眠期的

16、干种子吸水后、解除休眠期的干种子吸水后,呼吸作用强度（呼吸作用强度（ ） A.下降下降B.上升上升C.不变不变D.不确定不确定 3、水是生命之源、水是生命之源,生命离不开水生命离不开水.水在生物中的主要作用水在生物中的主要作用 是是( ) 参与新陈代谢参与新陈代谢 参与营养物质、代谢废物的运输参与营养物质、代谢废物的运输 良好的溶剂良好的溶剂 贮藏能量贮藏能量 A.B.C.D. B D 小儿佝偻病主要表现为骨组织钙化不良小儿佝偻病主要表现为骨组织钙化不良,严重时发生骨骼严重时发生骨骼 畸形畸形,导致方颅导致方颅,“鸡胸鸡胸”,“X”或或“O”形腿等形腿等,引起小儿引起小儿 佝偻病的主要原因是缺

17、乏（佝偻病的主要原因是缺乏（ ） A.维生素维生素C和钙和钙B.B族维生素和钙族维生素和钙 C.维生素维生素D和钙和钙D.维生素维生素A和钙和钙 只存在于蛋白质分子中而不存在核酸分子中的是只存在于蛋白质分子中而不存在核酸分子中的是( ) A.NB.OC.PD.S 离子态无机盐的生理作用不包括离子态无机盐的生理作用不包括( ) A.细胞结构物质之一细胞结构物质之一B.维持细胞的形态维持细胞的形态 C.维持细胞正常生理功能维持细胞正常生理功能D.调节细胞内的调节细胞内的pH C D A 糖类在小肠内被吸收的主要形式是（糖类在小肠内被吸收的主要形式是（ ） A.麦芽糖麦芽糖B .淀粉淀粉C .葡萄糖

18、葡萄糖 D .蔗糖蔗糖 C 细胞内的脱氧核糖主要分布在（细胞内的脱氧核糖主要分布在（ ） A.细胞质细胞质B.细胞核细胞核 C.高尔基体高尔基体 D.中心体中心体 B 下列关于纤维素的叙述中正确的是（下列关于纤维素的叙述中正确的是（ ） A.细菌细胞壁的主要成分细菌细胞壁的主要成分 B.分子式可表示为分子式可表示为(C6H10O5)n C.水解最终产物为葡萄糖水解最终产物为葡萄糖 D.生物体进行生命活动的能源物质生物体进行生命活动的能源物质 BC n1、元素组成、元素组成:除除C、H、O、N外外,大多数蛋白大多数蛋白 质还含有质还含有S n2、基本组成单位、基本组成单位:氨基酸氨基酸（组成蛋白

19、质的氨基（组成蛋白质的氨基 酸约酸约20种种） n氨基酸结构通式：氨基酸结构通式： n氨基酸的判断：氨基酸的判断： 同时有同时有氨基氨基和和羧基羧基 n至少有一个氨基和一个羧基连在至少有一个氨基和一个羧基连在同一个同一个碳碳 原子上。原子上。 n（组成蛋白质的（组成蛋白质的20种氨基酸的区别：种氨基酸的区别：R基基的不的不 同）同） n3形成：许多氨基酸分子通过形成：许多氨基酸分子通过脱水缩合脱水缩合形成形成 肽键（肽键（-CO-NH-）相连而成肽链相连而成肽链,多条肽链多条肽链盘盘 曲折叠曲折叠形成有功能的蛋白质形成有功能的蛋白质 n二肽：由二肽：由2个氨基酸分子组成的肽链。个氨基酸分子组成

20、的肽链。 n多肽：由多肽：由n（n3）个氨基酸分子以肽键相连）个氨基酸分子以肽键相连 形成的肽链。形成的肽链。 n蛋白质结构的多样性的原因蛋白质结构的多样性的原因:组成蛋白质多肽组成蛋白质多肽 链的氨基酸的链的氨基酸的种类种类、数目数目、排列顺序排列顺序的不同的不同; n构成蛋白质的多肽链的构成蛋白质的多肽链的数目数目、空间结构空间结构不同不同 n4计算计算: n一个蛋白质分子中一个蛋白质分子中肽键数肽键数（脱去的水分子数脱去的水分子数） 氨基酸数氨基酸数 肽链条数肽链条数。 n一个蛋白质分子中至少含有一个蛋白质分子中至少含有氨基数氨基数（或（或羧基羧基 数数）=肽链条数肽链条数 n5功能：生

21、命活动的功能：生命活动的主要承担者主要承担者。（注意有。（注意有 关蛋白质的功能及举例）关蛋白质的功能及举例） 2021/3/1429 考点考点1氨基酸结构通式氨基酸结构通式 n下列不是组成人体蛋白质的氨基酸是下列不是组成人体蛋白质的氨基酸是 D 氨基酸 多肽 蛋白质 CNH2COOH R H CNHCOOH R3 H CNH2CO R1 H CNHCO R2 H v 蛋白质的结构蛋白质的结构 化学元素化学元素 基本单位基本单位 化学结构化学结构 空间结构空间结构 C H O N 氨基酸氨基酸 多肽链多肽链 蛋白质蛋白质 下列为某一多肽化合物的分子结构式下列为某一多肽化合物的分子结构式,请回答

22、有关问题请回答有关问题:例1: (1)上述结构中上述结构中,代表氨基的结构式为代表氨基的结构式为_;代表代表 肽键的结构式为肽键的结构式为_;其中其中_、 _为为R基。基。 (2)上述化合物是由上述化合物是由_种氨基酸组成种氨基酸组成,该化合物称为该化合物称为 _。 (3)该化合物是由该化合物是由_个氨基酸失去个氨基酸失去_分子水而形成的，分子水而形成的， 这样的反应叫做这样的反应叫做_。 2 三肽三肽 32 脱水缩合脱水缩合 NH2 CONHCH3 CH2OH 功能功能 举例举例 结构结构 蛋白蛋白 调节调节 蛋白蛋白 通透通透 蛋白蛋白 免疫免疫 蛋白蛋白 蛋白质功能分类蛋白质功能分类 蛋

23、白质的结构特点: 多样性 组成蛋白质的氨基 酸的种类不同 组成蛋白质的氨基 酸的数目不同 组成蛋白质的氨基 酸的排列顺序不同 肽链的空间结构不同 蛋白质的功能:多样性 结构蛋白:如肌肉蛋白、染色体蛋白、膜蛋白等 催化蛋白:如酶等 运输蛋白:如血红蛋白、载体蛋白等 调节蛋白:如某些激素（胰岛素、生长激素）等 免疫蛋白:如抗体蛋白等 蛋白质是一切生命活动的体现者蛋白质是一切生命活动的体现者 2021/3/1436 考点考点3 3 蛋白质相关计算蛋白质相关计算 例例3:3: 2020种氨基酸的平均相对分子质量为种氨基酸的平均相对分子质量为128,128, 假若有一个多肽化合物假若有一个多肽化合物,

24、,由由1010个氨基酸构个氨基酸构 成一条肽链，那么该多肽的相对分子质量成一条肽链，那么该多肽的相对分子质量 约是约是A A1280 B1280 B1262 C1262 C1118 1118 D D1100 1100 12812810-1810-18(10-1)=1118(10-1)=1118 n6蛋白质鉴定蛋白质鉴定:与与双缩脲试剂双缩脲试剂产生产生紫色紫色 的颜色反应的颜色反应 n双缩脲试剂双缩脲试剂:配制：配制：0.1g/mL的的NaOH溶溶 液（液（2mL）和）和0.01g/mL CuSO4溶液溶液 （3-4滴）滴） n 使用：使用：分开分开使用使用,先加先加NaOH溶液溶液, 再加再加CuSO4溶液。溶液。 2021/3/1438 n1、元素组成、元素组成:由由C、H、O、N、P 5种元素构成种元素构成 n2、基本单位、基本单位:核苷酸（由核苷酸（由1分子分子磷酸磷酸+1分子分子五碳五碳 糖糖+1分子分子含氮碱基含氮碱基组成）组成） n 1分子分子磷酸磷酸 n脱氧核苷酸脱氧核苷酸 1分子分子脱氧核糖脱氧核糖 n（4种）种） 1分子分子含氮碱基（含氮碱基（A、T、G、C） n 1分子分子磷酸磷酸 n核糖核苷酸核糖核苷酸 1分子分子核糖核糖 n（4种）种） 1分子分子含氮碱基（含氮碱基（A、U、G、C） 2021/3